近年來,隨著我國國民經(jīng)濟高速發(fā)展,國家大力推進城鎮(zhèn)化建設(shè),城市汽車保有量大幅增加,導(dǎo)致眾多城市出現(xiàn)了交通擁堵、環(huán)境污染、交通安全等問題。目前主要通過限號、發(fā)展新能源汽車以及發(fā)展城市公共交通系統(tǒng)解決以上問題,從長遠(yuǎn)來看,電動快速公交車無疑是一種比較理想的解決方案。因此,提出一種能夠在快速公交專用道路上完成道路跟蹤、站臺精確停車,突發(fā)情況時駕駛員能夠快速介入的智能電動快速公交車輛方案,該方案既可有效減小交通擁堵、環(huán)境污染,又能通過車輛智能化減少對駕駛員的依賴,減輕駕駛員駕駛疲勞。首先,針對現(xiàn)有自動轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)存在的不足,設(shè)計一種能夠在突發(fā)情況下（駕駛員介入）有效減小轉(zhuǎn)向延時的自動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過在傳統(tǒng)機械轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)上增加一組行星齒輪機構(gòu),將轉(zhuǎn)向系由單輸入系統(tǒng)變?yōu)殡p輸入系統(tǒng),并通過控制驅(qū)動電機1、2及其所連接的具有反向自鎖特性的蝸輪蝸桿減速器實現(xiàn)單輸入系統(tǒng)（自動轉(zhuǎn)向）與雙輸入系統(tǒng)（電動助力轉(zhuǎn)向）自由切換,增加智能電動快速公交車輛行駛安全性。其次,采用基于車輛簡化二輪運動學(xué)模型預(yù)測控制算法（MPC）建立軌跡跟蹤控制器,并運用模糊PID控制算法進行前輪轉(zhuǎn)角內(nèi)環(huán)控制。半實物自動轉(zhuǎn)向?qū)嶒炂脚_在傳統(tǒng)機械... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

運送300名乘客所占用道路空間對比圖

進行了自動轉(zhuǎn)向控制研究[21]，成為了最早進行無人駕駛技術(shù)研究的大學(xué)，這一時期的無人駕駛系統(tǒng)主要通過射頻與磁釘?shù)姆绞綄崿F(xiàn)車輛對道路的跟蹤。上世紀(jì) 80 年代，美國卡內(nèi)基 隆梅大學(xué)提出純點跟蹤算法[22]，該算法通過車輛簡化運動學(xué)模型確定車輛轉(zhuǎn)角。純點跟蹤算法具有簡單、時效性好的優(yōu)點，但其在中高速跟蹤過程中會產(chǎn)生較大的跟蹤誤差，因此該算法主要應(yīng)用于中低速。1977~2000 年，為推動無人駕駛技術(shù)的發(fā)展，日本、歐洲和美國的一些高校進行一些實驗和項目，如：EUREKAPrometheus、CMU NAVLAB、AHS Demo 等。進入 21 世紀(jì)，歐美等發(fā)達(dá)國家為進一步推動無人駕駛技術(shù)的發(fā)展，組織了一系列競賽，并鼓勵各高校進行實車競賽。2005 年，斯坦福大學(xué)研發(fā)的無人駕駛車輛 Stanley 贏得了無人駕駛機器人挑戰(zhàn)大賽（DGC）冠軍，本次挑戰(zhàn)賽的要求在 10 小時內(nèi)完成 142 英里沙漠地形道路跟蹤，共有一百多支隊伍參賽，最后有 5 支隊伍完成了比賽，部分參賽隊伍車輛如圖 1-2~1-5 所示。Stanley 在大眾途銳 5 的基礎(chǔ)上進行研發(fā)，其通過測得前輪位置以及前輪方向與道路的偏差，采用 PI 控制求得期望轉(zhuǎn)角與行駛速度實現(xiàn)對道路的跟蹤[23]。參與 2005 年 DGC 比賽的還有弗羅里達(dá)大學(xué)的 CIMAR，其采用的控制算法是基于旋量理論提出矢量路徑跟蹤方法[24]。

進行了自動轉(zhuǎn)向控制研究[21]，成為了最早進行無人駕駛技術(shù)研究的大學(xué)，這一時期的無人駕駛系統(tǒng)主要通過射頻與磁釘?shù)姆绞綄崿F(xiàn)車輛對道路的跟蹤。上世紀(jì) 80 年代，美國卡內(nèi)基 隆梅大學(xué)提出純點跟蹤算法[22]，該算法通過車輛簡化運動學(xué)模型確定車輛轉(zhuǎn)角。純點跟蹤算法具有簡單、時效性好的優(yōu)點，但其在中高速跟蹤過程中會產(chǎn)生較大的跟蹤誤差，因此該算法主要應(yīng)用于中低速。1977~2000 年，為推動無人駕駛技術(shù)的發(fā)展，日本、歐洲和美國的一些高校進行一些實驗和項目，如：EUREKAPrometheus、CMU NAVLAB、AHS Demo 等。進入 21 世紀(jì)，歐美等發(fā)達(dá)國家為進一步推動無人駕駛技術(shù)的發(fā)展，組織了一系列競賽，并鼓勵各高校進行實車競賽。2005 年，斯坦福大學(xué)研發(fā)的無人駕駛車輛 Stanley 贏得了無人駕駛機器人挑戰(zhàn)大賽（DGC）冠軍，本次挑戰(zhàn)賽的要求在 10 小時內(nèi)完成 142 英里沙漠地形道路跟蹤，共有一百多支隊伍參賽，最后有 5 支隊伍完成了比賽，部分參賽隊伍車輛如圖 1-2~1-5 所示。Stanley 在大眾途銳 5 的基礎(chǔ)上進行研發(fā)，其通過測得前輪位置以及前輪方向與道路的偏差，采用 PI 控制求得期望轉(zhuǎn)角與行駛速度實現(xiàn)對道路的跟蹤[23]。參與 2005 年 DGC 比賽的還有弗羅里達(dá)大學(xué)的 CIMAR，其采用的控制算法是基于旋量理論提出矢量路徑跟蹤方法[24]。


本文編號：3221622